ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ຄໍາແນະນໍາທີ່ກວ້າງຂວາງກ່ຽວກັບ operational amplifiers (op-amps), ລວມເຖິງພື້ນຖານ, ລັກສະນະອຸດົມການ, ການຕັ້ງຄ່າທີ່ໃຊ້ການໄດ້, ການນໍາໃຊ້ໃນໂລກຈິງ ແລະ ຍຸດທະວິທີການອອກແບບທີ່ກ້າວຫນ້າ. ມັນຄົ້ນຄວ້າແນວຄິດສໍາຄັນເຊັ່ນ virtual short ແລະ virtual open , ກົນໄກການຕອບສະຫນອງ ແລະ ມາດຕະຖານການດໍາເນີນງານ. ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນຍັງເວົ້າເຖິງການເລືອກສ່ວນປະກອບ, ການແລກປ່ຽນ ແລະ ການພິຈາລະນາການອອກແບບທີ່ໃຊ້ການໄດ້, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນແຫຼ່ງທີ່ມີຄ່າສໍາລັບການອອກແບບຫມວດ analog.
ຄ1. ເຮັດ ໃຫ້ ຄວາມ ເຂົ້າ ໃຈ ຂອງ ທ່ານ ເລິກ ຊຶ້ງ ກ່ຽວ ກັບ ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ
ຄ2. ການ ແກ້ ໄຂ ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ
ຄ3. ແບບຢ່າງຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍຕົວທີ່ເຫມາະສົມ
ຄ4. ຫຼັກການຫຼັກ: Virtual Short ແລະ Virtual Open
ຄ5. ການຕັ້ງຄ່າຄໍາຕອບ: ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະການຄວບຄຸມພາຍໃນການອອກແບບຫມວດ
ຄ6. ການນໍາໃຊ້ທີ່ເພີ່ມທະວີຂຶ້ນຂອງ Operational Amplifiers
ຄ7. ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ໃຊ້ການໄດ້ ແລະ ຍຸດທະວິທີການອອກແບບທີ່ກ້າວຫນ້າ
ຄ8. ສະຫລຸບ
ຄ9. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ (FAQ)
ເຮັດ ໃຫ້ ຄວາມ ເຂົ້າ ໃຈ ຂອງ ທ່ານ ເລິກ ຊຶ້ງ ກ່ຽວ ກັບ ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ
ພື້ນຖານຂອງ Operational Amplifiers
ເຄື່ອງຂະຫຍາຍຕົວດໍາເນີນການ, ມັກເອີ້ນວ່າ op-amps, ເປັນກະດູກຫຼັງຂອງການອອກແບບຫມວດ analog. ພົບໃນອຸປະກອນຕ່າງໆນັບຕັ້ງແຕ່ລະບົບສຽງທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຈົນເຖິງເຄື່ອງມືວັດແທກທີ່ແນ່ນອນ, ຫມວດປະກອບເຂົ້າກັນເຫຼົ່ານີ້ເກັ່ງໃນການຂະຫຍາຍแรงดัน, ປ່ຽນສັນຍານແລະດໍາເນີນການທາງດ້ານວິທະຍາສາດ. ເຂົາ ເຈົ້າ ອວດ ອ້າງ ເຖິງ impedance input ສູງ ແລະ impedance output ຕ່ໍາ. ຄວາມສາມາດແລະການປັບປ່ຽນຂອງມັນເຮັດໃຫ້ມັນລວມເຂົ້າກັບໂປຣແກຣມເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
ລັກສະນະຂອງແບບຢ່າງອຸດົມຄະຕິແລະຄວາມເຂົ້າໃຈທາງທິດສະດີ
ແບບຢ່າງທາງທິດສະດີຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍການດໍາເນີນງານໃນອຸດົມຄະຕິຊີ້ບອກເຖິງຄຸນລັກສະນະຕ່າງໆເຊັ່ນ ຜົນປະໂຫຍດທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ, impedance input ທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ, impedance output zero ແລະ linearity ທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ. ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ມີຄວາມຖືກຕ້ອງໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຄວບຄຸມ, ແຕ່ການນໍາໃຊ້ໃນໂລກຈິງຈໍາເປັນຕ້ອງມີຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອປັບປຸງຄວາມແຕກຕ່າງຈາກຄຸນລັກສະນະທີ່ເຫມາະສົມເຫຼົ່ານີ້. ການ ຄວບ ຄຸມ ຄວາມ ຊໍານານ ໃນ ການ ຄົ້ນຄວ້າ ຂໍ້ ຈໍາກັດ ເຫລົ່າ ນີ້ ແລະ ການ ແກ້ ໄຂ ມັນ ຢ່າງ ຊໍານານ ຜ່ານ ປະສົບ ການ ແລະ ການ ຮຽນ ຮູ້ ຢ່າງ ບໍ່ ຢຸດຢັ້ງ ເປັນ ສິ່ງ ສໍາຄັນ ໃນ ການ ປັບປຸງ ມັນ ໃຫ້ ຕອບ ສະຫນອງ ຂໍ້ ຮຽກຮ້ອງ ສະເພາະ ຢ່າງ ສະດວກ.
ການຕັ້ງຄ່າແລະການອອກແບບໃນສະຖານະການທີ່ໃຊ້ການໄດ້
ໃນໂປຣແກຣມໃນໂລກຈິງ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍຕົວດໍາເນີນການຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍຮູບແບບເຊັ່ນ inverting, non-inverting, integrative ແລະ differential ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການໃນການດໍາເນີນງານທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ການ ສ້າງ ຫມວດ op-amp ທີ່ ມີ ປະສິດທິພາບ ຮຽກຮ້ອງ ໃຫ້ ມີ ຄວາມ ສົມ ດຸນ ຂອງ ການ ຄິດ ໄລ່ ຜົນ ປະ ໂຫຍດ, ການ ຊີ້ ບອກ ເຖິງ ຂອບ ເຂດ ຂອງ ພະລັງ ແລະ ການ ຕອບ ຮັບ ຢ່າງ ເຫມາະ ສົມ. ທັງ ນັກ ວິສະວະກອນ ແລະ ຜູ້ ກະຕືລືລົ້ນ ນໍາ ໃຊ້ ຫລັກ ທໍາ ພື້ນຖານ ເພື່ອ ອອກ ແບບ ຫມວດ ທີ່ ເພີ່ມ ທະວີ ຄວາມ ຫມັ້ນຄົງ ຂອງ ສັນຍານ ແລະ ຫລຸດຜ່ອນ ການ ບິດ ເບືອນ - ຄວາມ ພະຍາຍາມ ທີ່ ຖືກ ຫລໍ່ ຫລອມ ຕະຫລອດ ເວລາ ຜ່ານ ການ ທົດ ລອງ ແລະ ການ ແກ້ ໄຂ ໃນ ສະພາບ ການ ທີ່ ໃຊ້ ການ ໄດ້.
ການ ນໍາ ໃຊ້ ໃນ ສະ ພາບ ການ ໃນ ຊີ ວິດ ຈິງ ແລະ ຄວາມ ຮູ້ ແຈ້ງ ທາງ ມື ອາ ຊີບ
ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ຖືກ ນໍາ ໃຊ້ ຢ່າງ ມີ ຊື່ ສຽງ ຈາກ ການ ຂະ ຫຍາຍ ສຽງ ຈົນ ເຖິງ ການ ເງື່ອນ ໄຂ ຂອງ ສັນຍານ sensor. ໃນ ຂອບ ເຂດ ຂອງ ສຽງ, ມັນ ຍົກ ລະດັບ ຄຸນ ນະ ພາບ ຂອງ ສຽງ ໂດຍ ການ ຈັດ ການ ຢ່າງ ລະ ມັດ ລະ ວັງ ໃນ ຂອບ ເຂດ ຂອງ ສັນ ຍານ, ມີ ສ່ວນ ຮ່ວມ ໃນ ຄວາມ ຊື່ ສັດ ທີ່ ເພີ່ມ ທະ ວີ ຂຶ້ນ. ພາຍໃນເຄື່ອງມືທີ່ຖືກຕ້ອງ, ມັນອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການດໍາເນີນຂໍ້ມູນທີ່ຖືກຕ້ອງຈາກ sensor, ເນັ້ນເຖິງບົດບາດທີ່ຈໍາເປັນໃນເຕັກໂນໂລຊີສະໄຫມໃຫມ່. ການ ພັດທະນາ ວິຊາ ການ ຂອງ ການ ປັບປຸງ ເຄື່ອງ ຂະຫຍາຍ ການ ດໍາເນີນ ງານ ຢ່າງ ລະບຽບ ເພື່ອ ບັນລຸ ປະສິດທິພາບ ສູງ ສຸດ ເປັນ ການ ເດີນທາງ ທີ່ ຕໍ່ ເນື່ອງ, ສະທ້ອນ ເຖິງ ຄວາມ ເຂົ້າ ໃຈ ທີ່ ພັດທະນາ ຂຶ້ນ ເລື້ອຍໆ ກ່ຽວ ກັບ ຄວາມ ສັບ ຊ້ອນ ຂອງ ການ ອອກ ແບບ ເອເລັກໂຕຣນິກ.
ທັດສະນະບຸກເບີກກ່ຽວກັບການນໍາໃຊ້ Operational Amplifiers
ຂອບ ເຂດ ສໍາລັບ ເຄື່ອງ ຂະຫຍາຍ ການ ດໍາເນີນ ງານ ແມ່ນ ຂະຫຍາຍ ອອກ ໄປ ສູ່ ຂະແຫນງການ ໃຫມ່ ດັ່ງ ເຊັ່ນ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ທີ່ ນຸ່ງ ຖື ໄດ້ ແລະ ລະບົບ ພະລັງ ໃຫມ່. ໂດຍການຝັງເຄື່ອງຂະຫຍາຍການດໍາເນີນງານໃນຂອບເຂດທີ່ທັນສະໄຫມເຫຼົ່ານີ້, ຜູ້ປະດິດຄິດສ້າງສາມາດທ້າທາຍສະຖານະພາບ, ບັນລຸການຄວບຄຸມທີ່ລະອຽດຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ການຈັດການພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ສິ່ງນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການພັດທະນາເທື່ອລະເລັກເທື່ອລະຫນ້ອຍໃນຍຸດທະວິທີການນໍາໃຊ້, ນໍາເອົາວິທີການທີ່ກ້າວຫນ້າ ແລະ ວັດຖຸທີ່ທັນສະໄຫມເພື່ອຍົກລະດັບປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປັບປ່ຽນ. ການ ມີ ສ່ວນ ຮ່ວມ ໃນ ເສັ້ນທາງ ໃຫມ່ ເຫລົ່າ ນີ້ ຈະ ໃຫ້ ໂອກາດ ທີ່ ຈະ ປ່ຽນ ຄວາມ ສາມາດ ຂອງ ເຄື່ອງ ຂະຫຍາຍ ການ ດໍາເນີນ ງານ, ສືບ ຕໍ່ ມໍລະດົກ ຂອງ ເຂົາ ເຈົ້າ ໃນ ການ ປະຕິວັດ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ຂອງ ຫມວດ analog.
ການແກ້ໄຂ Operational Amplifiers
Operational amplifiers, ທີ່ຮູ້ຈັກກັນວ່າ op-amps, ເປັນສ່ວນປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນຫມວດເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດສູງ, ຄວາມແຕກຕ່າງ, ຜົນຜະລິດດຽວ. ທໍາ ອິດ ຖືກ ອອກ ແບບ ສໍາລັບ ວຽກ ງານ ຄອມ ພິວ ເຕີ analog, op-amps ສະ ໄຫມ ໃຫມ່ ໄດ້ ປ່ຽນ ເປັນ ຫມວດ ປະກອບ (IC) ທີ່ ສັບ ຊ້ອນ ແລະ ມີ ລັກສະນະ ທີ່ ເຫມາະ ສົມ. ຫມວດ ເຫລົ່າ ນີ້ ມີ ຊື່ ສຽງ ເພາະ impedance input ທີ່ ສູງ ສຸດ, impedance output ຕ່ໍາ ແລະ linearity ທີ່ ພິ ເສດ. ຄວາມສາມາດຂອງມັນເຫັນໄດ້ຢ່າງຈະແຈ້ງໃນໂປຣແກຣມຕ່າງໆເຊັ່ນ ການຂະຫຍາຍສັນຍານ, ການຕອງ, ການປຽບທຽບ ແລະ ການດໍາເນີນການ, ທີ່ບັນລຸໄດ້ຜ່ານເຄືອຂ່າຍການຕອບສະຫນອງພາຍນອກ. ຈຸດ ໃຈກາງ ຂອງ op-amps ແມ່ນ ຂັ້ນ ຕອນ input ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ, ຊຶ່ງ ປະ ເມີນ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ຂອງ voltage ລະຫວ່າງ input inverting (-) ແລະ non-inverting (+). ສິ່ງນີ້ສໍາເລັດໂດຍຂັ້ນຕອນຜົນປະໂຫຍດ, ຊຶ່ງຂະຫຍາຍຄວາມແຕກຕ່າງຂອງแรงดันໃຫ້ເຖິງຂະຫນາດທີ່ຕ້ອງການ. ໃນທີ່ສຸດ, ຂັ້ນຕອນຜົນອອກຈະເກີດຂຶ້ນ, ພ້ອມທີ່ຈະຂັບໄລ່ພາລະຫນັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໃຫ້ຄວາມສາມາດຕໍ່າ ແລະ ສົ່ງເສີມຄວາມສາມາດຂອງກະແສສູງ.
ຂອບເຂດ ແລະ ການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງ
ໃນ ສະພາບ ແວດ ລ້ອມ ທີ່ ແທ້ ຈິງ, op-amps ສະ ແດງ ໃຫ້ ເຫັນ ຄຸນຄ່າ ພິ ເສດ, ສະທ້ອນ ເຖິງ ຄວາມ ແນ່ນອນ ແລະ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ຂອງ ການ ໃຊ້ ງານ. ນັກ ວິສະວະກອນ ໃຊ້ ມັນ ໃນ ວຽກ ງານ ຂອງ ເຄື່ອງ ຫມາຍ ດັ່ງ ເຊັ່ນ ການ ດໍາ ເນີນ ສຽງ ແລະ ການ ປ່ຽນ ແປງ ສັນຍານ sensor, ໄດ້ ຮັບ ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ຈາກ ການ ແກ້ ໄຂ ຄວາມ ຊື່ສັດ ສູງ ແລະ ການ ປ່ຽນ ແປງ ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ທີ່ ປັບ ຕົວ ໄດ້. ປະສິດທິພາບ ຂອງ ມັນ ສ່ອງ ແສງ ໃນ ອຸປະກອນ ຈາກ ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ໂທຣນິກ ທໍາ ມະ ດາ ຈົນ ເຖິງ ລະບົບ ອຸດສະຫະ ກໍາ ທີ່ ສັບ ຊ້ອນ, ເນັ້ນຫນັກ ເຖິງ ອິດ ທິພົນ ອັນ ເລິກ ຊຶ້ງ ຂອງ ມັນ ຕໍ່ ຄວາມ ກ້າວຫນ້າ ທາງ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ.
ການຄົ້ນຄວ້າການນໍາໃຊ້ໃນສະພາບການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ສະ ແດງ ໃຫ້ ເຫັນ ຄວາມ ສາ ມາດ ໃນ ໂປຣເເກຣມ ທີ່ ຮຽກ ຮ້ອງ ການ ຄວບ ຄຸມ input ແລະ output ທີ່ ຖືກຕ້ອງ. ຍົກຕົວຢ່າງ, op-amps ເປັນສິ່ງສໍາຄັນໃນການສ້າງເຄື່ອງຕອງທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ສໍາຄັນສໍາລັບການກໍາຈັດ frequency ທີ່ບໍ່ຕ້ອງການຈາກສັນຍານໃນໂຄງການສື່ສານ. ມັນຍັງມີບົດບາດສໍາຄັນໃນເຄື່ອງມືທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະບົບການເກັບຂໍ້ມູນເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການວັດແທກປະລິມານທາງກາຍະພາບຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ດ້ວຍການປະສົມປະສານລະຫວ່າງ impedance input ສູງ ແລະ impedance output ຕໍ່າ, op-amps ເຮັດໃຫ້ການສື່ສານທີ່ມີປະສິດທິພາບລະຫວ່າງສ່ວນປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກ, ໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານ.
2.1.1.1 ການພິຈາລະນາໃນໃບສະຫມັກ
ຜູ້ອອກແບບຈະປັບປ່ຽນການຕັ້ງຄ່າ op-amp ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ສະເພາະເຈາະຈົງ, ໄຕ່ຕອງເຖິງປັດໄຈຕ່າງໆເຊັ່ນ bandwidth, slew rate ແລະ power consumption ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບ. ເຄືອຂ່າຍການຕອບສະຫນອງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຖືກຕ້ອງ ແລະ ປັບປ່ຽນສະພາບການດໍາເນີນງານຢ່າງລະມັດລະວັງສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການສະເພາະ. ເມື່ອພິຈາລະນາການປ່ຽນແປງໃນໂລກຈິງ, ຫນ້າທີ່ຂອງ op-amps ສາມາດປຽບທຽບໄດ້ກັບການຮ່ວມມືທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ, ບ່ອນທີ່ບົດບາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕ້ອງປະສານກັນເພື່ອສົ່ງຜົນຜະລິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັນ.
ການສັງເກດພື້ນຖານ
ເຄື່ອງຂະຫຍາຍຕົວບໍ່ພຽງແຕ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຫນ້າທີ່ທີ່ກວ້າງຂວາງເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເປັນສັນຍະລັກຂອງຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກຜ່ານການອອກແບບ. ຄວາມສາມາດຂອງເຂົາເຈົ້າໃນການລວມເຂົ້າກັບລະບົບ analog ແລະ digital ເນັ້ນເຖິງຄວາມສໍາຄັນຂອງເຂົາເຈົ້າໃນຄວາມກ້າວຫນ້າທາງເຕັກໂນໂລຊີສະໄຫມໃຫມ່, ສົ່ງເສີມປະສິດທິພາບ ແລະ ການພັດທະນາໃນຂະແຫນງການຕ່າງໆ. ການ ປ່ຽນ ແປງ ດັ່ງກ່າວ ສະທ້ອນ ເຖິງ ການ ຮ່ວມ ໄມ້ ຮ່ວມ ມື ໃນ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ລະຫວ່າງ ຫມວດ ແລະ ຄວາມ ສະຫລາດ ຂອງ ມະນຸດ, ບ່ອນ ທີ່ ຄວາມ ເຂົ້າ ໃຈ ໂດຍ ກໍາ ເນີ ດ ແລະ ວິສະວະກອນ ທາງ ດ້ານ ເຕັກນິກ ຮ່ວມ ກັນ ເພື່ອ ບັນລຸ ຈຸດປະສົງ ທີ່ ສັບ ຊ້ອນ.
ແບບຢ່າງຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍຕົວທີ່ເຫມາະສົມ
ໃນ ຂອບ ເຂດ ຂອງ ການ ວິເຄາະ ຫມວດ, ນັກ ວິສະວະກອນ ມັກ ຈະ ຫັນ ໄປ ຫາ ແບບຢ່າງ ຂອງ ເຄື່ອງ ຂະຫຍາຍ ການ ດໍາເນີນ ງານ ໃນ ອຸດົມ ຄະຕິ ເພື່ອ ເຮັດ ໃຫ້ ການ ຄິດ ໄລ່ ທີ່ ສັບ ຊ້ອນ ງ່າຍ. ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ມີອຸປະກອນທີ່ຈັບຕົວໄດ້ເຊິ່ງລວມເອົາມາດຕະຖານເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງເຕັມທີ, ແຕ່ອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ການໄດ້ສະທ້ອນເຖິງຄຸນສົມບັດອຸດົມຄະຕິເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງໃກ້ຊິດ. ວິທີການນີ້ເພີ່ມທະວີການຄົ້ນຄວ້າທາງທິດສະດີແລະຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ດຶງດູດໃຈກ່ຽວກັບການນໍາໃຊ້ໃນໂລກຈິງ.
Infinite Open-Loop Gain (AOL)
ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ທີ່ ເຫມາະ ສົມ ມີ ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ທີ່ ບໍ່ ມີ ຂອບ ເຂດ, ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ສາ ມາດ ຂະ ຫຍາຍ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ແມ່ນ ແຕ່ ເລັກ ນ້ອຍ ໃນ voltage input ຈົນ ເຖິງ ຈຸດ อิ่ม ตัว. ຄວາມສາມາດນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການຄວບຄຸມຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນໂປຣແກຣມທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ, ເພີ່ມການອອກແບບວົງຈອນສໍາລັບຂະບວນການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ສອດຄ່ອງກັນ ແລະ ມີສ່ວນຮ່ວມໃນເຕັກໂນໂລຊີທີ່ຈັບຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມຮູ້ສຶກຂອງມະນຸດໃນສຽງ ແລະ ຮູບພາບ.
impedance input ທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ
op-amp ທີ່ມີ impedance input ທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດດຶງກະແສທີ່ບໍ່ສໍາຄັນຈາກແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ, ປົກປ້ອງຄວາມບໍລິສຸດຂອງສັນຍານ. ນັກ ວິສະວະກອນ ປະ ເຊີນ ກັບ ການ ທ້າ ທາຍ ໃນ ການ ຮັກສາ ສັນຍານ ທີ່ ສົ່ງ ຜ່ານ impedance ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ, ແລະ ຫມວດ ທີ່ ໃຊ້ ການ ໄດ້ ສະ ແດງ ໃຫ້ ເຫັນ ວ່າ ຄວາມ ພະຍາຍາມ ທີ່ ຈະ ສອດຄ່ອງ ກັບ impedance input ແລະ source ທີ່ ໃກ້ຊິດ ຈະ ຍົກ ລະດັບ ປະສິດທິພາບ, ຄຽງ ຄູ່ ກັບ ການ ອຸທິດ ຕົນ ທີ່ ຈະ ຮັກສາ ຄວາມ ເຊື່ອ ຖື ຂອງ ຄວາມ ຮູ້ສຶກ ທີ່ ຖືກ ຖ່າຍ ທອດ ໃນ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ສຽງ ທີ່ ກ້າວຫນ້າ.
Zero Output Impedance
ໂດຍ ທີ່ ບໍ່ ມີ impedance output, ເຄື່ອງ ເພີ່ມ ທະວີ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ທີ່ ເຫມາະ ສົມ ຈະ ສາ ມາດ ຮັກ ສາ ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ທີ່ ຫມັ້ນ ຄົງ ບໍ່ ວ່າ ນ້ໍາ ຫນັກ ທີ່ ຕິດ ຕໍ່ ຈະ ເປັນ ແນວ ໃດ ກໍ ຕາມ. ລັກສະນະ ນີ້ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ມີ ຄວາມ ສະ ຫມ່ໍາສະ ເຫມີ ເມື່ອ ສ່ວນ ປະກອບ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ ເຊື່ອມ ໂຍງ, ສອດຄ່ອງ ກັບ ຍຸດທະວິທີ ທີ່ ສົມທຽບ ກັບ impedance ທີ່ ເຫັນ ໃນ ລະບົບ ສຽງ ທີ່ ມີ ຄວາມ ຊື່ສັດ ສູງ ບ່ອນ ທີ່ ລະດັບ output ບໍ່ ປ່ຽນ ແປງ, ເຖິງ ແມ່ນ ວ່າ ຈະ ມີ ການ ປ່ຽນ ແປງ ພາລະ ຫນັກ ຂອງ ຜູ້ ກ່າວ ປາ ໄສ - ສະທ້ອນ ເຖິງ ການ ດູ ແລ ຢ່າງ ລະມັດລະວັງ ເພື່ອ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ສຽງ ທີ່ ສົ່ງ ອອກ ມາ ແຈ່ມ ແຈ້ງ ແລະ ຈິງ ໃຈ.
Bandwidth ທີ່ ບໍ່ ມີ ຂອບ ເຂດ
ອຸດົມ ການ ຂອງ bandwidth ທີ່ ບໍ່ ມີ ຂອບ ເຂດ ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ສັນຍານ ຜ່ານ op-amp ໂດຍ ບໍ່ ມີ ການ ຫລຸດຜ່ອນ ທີ່ ກ່ຽວ ພັນ ກັບ frequency. ເຖິງ ແມ່ນ ວ່າ ອຸປະກອນ ໃນ ໂລກ ຈິງ ບໍ່ ສາມາດ ບັນລຸ bandwidth ທີ່ ບໍ່ ມີ ຂອບ ເຂດ ທີ່ ແທ້ ຈິງ, ແຕ່ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ກໍ ມີ ຈຸດປະສົງ ທີ່ ຈະ ຕອບ ຮັບ ເລື້ອຍໆ ທີ່ ກວ້າງ ຂວາງ, ເນັ້ນຫນັກ ເຖິງ ຄວາມ ຊັກ ຊ້າ ທີ່ ສຸດ ແລະ ການ ສົ່ງ ຂໍ້ ມູນ ທີ່ ສູງ ສຸດ. ການສະແຫວງຫານີ້ສອດຄ່ອງກັບຄວາມປາຖະຫນາຂອງມະນຸດໃນການສື່ສານທັນທີ ໂດຍສະເພາະໃນເຄືອຂ່າຍຄອມພິວເຕີທີ່ມີຄວາມໄວສູງ.
ອັດຕາສ່ວນການປະຕິເສດແບບທໍາມະດາທີ່ສົມບູນແບບ (CMRR)
CMRR ທີ່ ສົມບູນ ແບບ ຂອງ ເຄື່ອງ ຂະຫຍາຍ ການ ດໍາເນີນ ງານ ທີ່ ເຫມາະ ສົມ ຈະ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ບໍ່ ເອົາ ໃຈ ໃສ່ ກັບ แรงดัน ທີ່ ຄ້າຍຄື ກັນ ໃນ input ຂອງ ມັນ, ຊຶ່ງ ນໍາ ໄປ ສູ່ ການ ກໍາຈັດ ສຽງ ດັງ ແລະ ຜົນ ອອກ ທີ່ ສະອາດ ກວ່າ ເກົ່າ. ລັກສະນະ ນີ້ ສອດຄ່ອງ ກັບ ຄວາມ ກ້າວຫນ້າ ໃນ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ຂອງ sensor, ບ່ອນ ທີ່ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ຂອງ ສັນຍານ ໃນ ທ່າມກາງ ສຽງ ດັງ ເປັນ ສິ່ງ ສໍາຄັນ. ການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງເປັນຕົວຢ່າງຂອງການໃຊ້ສັນຍານທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮູ້ສຶກໄວຕໍ່ສຽງດັງຄ້າຍຄືກັບການປົກປ້ອງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຕິດຕໍ່ພົວພັນໃນທ່າມກາງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ວຸ່ນວາຍ.
ການ ປະສົມ ຄວາມ ຮູ້ ທາງ ດ້ານ ທິດ ສະ ດີ ກັບ ຄວາມ ຮູ້ ແຈ້ງ ທີ່ ໃຊ້ ການ ໄດ້ ເປີດ ເຜີຍ model op-amp ທີ່ ເຫມາະ ສົມ ທີ່ ເປັນ ພື້ນຖານ ສໍາລັບ ການ innovation ແລະ ຄວາມ ດີ ເລີດ ໃນ ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ທຣອນ ນິກ, ເປັນ ຫລັກ ຖານ ເຖິງ ອິດ ທິພົນ ອັນ ເລິກ ຊຶ້ງ ຂອງ ຄວາມ ທະ ເຍີ ທະຍານ ແລະ ຄວາມ ສະຫລາດ ຂອງ ມະນຸດ ໃນ ຄວາມ ກ້າວຫນ້າ ທາງ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ.
ຫຼັກການຫຼັກ: Virtual Short ແລະ Virtual Open
ແນວ ຄິດ ສັ້ນໆ ທາງ ອິນ ເຕີ ແນັດ
ໃນ ຫມວດ ທີ່ ໃຊ້ ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ, ປະກົດ ການ ສັ້ນໆ ທໍາ ງານ ເປັນ ຫລັກ ທໍາ ທີ່ ເລິກ ຊຶ້ງ ທີ່ ສົ່ງ ເສີມ ຫນ້າ ທີ່ ຂອງ ມັນ. ແນວຄິດນີ້ແນະນໍາວ່າດ້ວຍຜົນປະໂຫຍດຂອງວົງຈອນເປີດທີ່ສູງເປັນພິເສດ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງแรงดันລະຫວ່າງ input inverting ແລະ non-inverting ຈະຫລຸດລົງໃນລະດັບທີ່ບໍ່ສໍາຄັນເມື່ອມີການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ລົບ. ສະພາບການດັ່ງກ່າວເຮັດໃຫ້ການປະເມີນຫມວດງ່າຍຂຶ້ນ, ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການປະເມີນປະມານຂອງຂໍ້ມູນທີ່ມີລະດັບแรงดันເທົ່າກັນ (V+ ≈ V-). ການ ເຂົ້າ ໃຈ ຫລັກ ທໍາ ນີ້ ຢ່າງ ຄົບ ຖ້ວນ ຈະ ຊ່ວຍ ໃນ ການ ສ້າງ ຫມວດ linear ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ ແລະ ຄາດ ການ ໄດ້. ນັກວິສະວະກອນເພິ່ງພາອາໄສວິທີນີ້ໃນສະຖານະການທີ່ລະອຽດເຊັ່ນ ການຂະຫຍາຍສັນຍານ, ການອອກແບບເຄື່ອງຕອງ ແລະ ການຄອມພິວເຕີແບບ analog, ບ່ອນທີ່ການຍຶດຫມັ້ນກັບພຶດຕິກໍາໃນອຸດົມຄະຕິມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ.
ນັກ ວິຊາ ການ ທີ່ ຊໍານານ ໄດ້ ສັງເກດ ເຫັນ ວ່າ ການ ຮັບ ຮູ້ ແມ່ນ ແຕ່ ການ ປ່ຽນ ແປງ ເລັກ ນ້ອຍ ຈາກ ການ ຄິດ ໄລ່ ສັ້ນໆ ສາມາດ ຫລີກ ເວັ້ນຈາກ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ຂອງ ການ ດໍາເນີນ ງານ ໄດ້. ການຮັບຮູ້ດັ່ງກ່າວຊຸກຍູ້ການນໍາໃຊ້ວິທີການທົດສອບແລະການກວດສອບຢ່າງລະອຽດເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຫມວດສອດຄ່ອງກັບເປົ້າຫມາຍການດໍາເນີນງານທີ່ຕັ້ງໃຈໄວ້ໃນສະຖານະການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
Virtual Open Concept
ແນວຄິດທີ່ສໍາຄັນອີກຢ່າງຫນຶ່ງໃນໂປຣແກຣມການຂະຫຍາຍຕົວແມ່ນທິດສະດີເປີດ virtual ເຊິ່ງຂຶ້ນຢູ່ກັບແນວຄິດຂອງimpedance input ທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງຂະຫຍາຍການດໍາເນີນງານ, ໂດຍຖືວ່າເປັນຫມວດເປີດ. ລັກສະນະນີ້ເຮັດໃຫ້ການຄິດໄລ່ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບກະແສຂອງເຄືອຂ່າຍພາຍນອກງ່າຍຂຶ້ນ, ເພາະອິດທິພົນຫນ້ອຍທີ່ສຸດທີ່ເກີດຈາກ terminal input ແມ່ນເຫັນໄດ້ແຈ້ງ.
ຜູ້ ອອກ ແບບ ມັກ ຈະ ສັງ ເກດ ເຫັນ ວ່າ ການ ລວມ ຫລັກ ທໍາ ເປີດ ທາງ ອິນ ເຕີ ແນັດ ຈະ ສົ່ງ ເສີມ ຄວາມ ແນ່ນອນ ແລະ ຄວາມ ໄວ້ ວາງ ໃຈ ໄດ້, ໂດຍ ສະ ເພາະ ໃນ ສະ ພາບ ການ ທີ່ ການ ຄວບ ຄຸມ ແລະ ການ ຈັດ ການ ໃນ ປະ ຈຸ ບັນ ມີ ຄວາມ ສໍາ ຄັນ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ພາຍໃນຫມວດເງື່ອນໄຂສັນຍານຂອງ sensor, ການເຂົ້າໃຈວ່າ impedance input ມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ຄຸນລັກສະນະຂອງ sensor ເຮັດໃຫ້ມີການປັບປຸງສັນຍານທີ່ລະອຽດ ແລະ ແນ່ນອນຫຼາຍຂຶ້ນ.
ການ ປະສົມ ເຂົ້າກັນ ຂອງ ຫລັກ ທໍາ ສັ້ນໆ ແລະ ເປີດ ທາງ ອິນ ເຕີ ແນັດ ເຮັດ ໃຫ້ ສາມາດ ພັດທະນາ ຫມວດ ເອເລັກໂຕຣນິກ ທີ່ ມີ ປະສິດທິພາບ ສູງ, ຊໍານານ ໃນ ວຽກ ງານ ທີ່ ແນ່ນອນ ໃນ ການ ນໍາ ໃຊ້ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ. ຄວາມສໍາພັນທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນລະຫວ່າງການປ່ຽນແປງຂອງแรงดันແລະກະແສໄຟຟ້າ, ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຫຼັກການເຫຼົ່ານີ້, ເນັ້ນເຖິງຄຸນຄ່າຂອງວິທີການທີ່ຮອບຄອບໃນການບັນລຸຫນ້າທີ່ຫມວດທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ການຕັ້ງຄ່າຄໍາຕອບ: ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະການຄວບຄຸມພາຍໃນການອອກແບບຫມວດ
ການຕັ້ງຄ່າການຕອບສະຫນອງມີຜົນກະທົບຢ່າງສໍາຄັນຕໍ່ພຶດຕິກໍາຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍຕົວ (op-amps), ສ້າງພື້ນຖານສໍາລັບການອອກແບບຫມວດທີ່ກວ້າງຂວາງ. ທັງການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ລົບແລະໃນແງ່ບວກມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງຫມວດໃນວິທີທີ່ແຕກ
ການເຂົ້າໃຈຄໍາຕອບໃນແງ່ລົບ: ການເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງ
ການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ລົບຊ່ວຍໃນການເຮັດໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຜົນປະໂຫຍດ, ຊຶ່ງມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ປະສິດທິພາບທີ່ໄວ້ວາງໃຈໄດ້ຂອງຫມວດ. ມັນມີບົດບາດໃນການຫລຸດຜ່ອນການບິດເບືອນແລະຂະຫຍາຍຂອບເຂດ, ດ້ວຍເຫດນີ້ຈຶ່ງເພີ່ມຄວາມຊື່ສັດແລະການຕອບສະຫນອງຂອງສັນຍານ. ການຕັ້ງຄ່າເຊັ່ນ inverting amplifier ໃຊ້ເຄືອຂ່າຍການຕອບສະຫນອງເພື່ອປ່ຽນແປງແລະຂະຫຍາຍแรงดันຜົນງານ (Vout). ການປັບປ່ຽນນີ້ແມ່ນອີງໃສ່ອັດຕາສ່ວນລາຍລະອຽດຂອງຄວາມຕ້ານທານການຕອບສະຫນອງ (Rf) ຕໍ່ຄວາມຕ້ານທານอินพุต (Rin) ເຊິ່ງໃຫ້ການຄວບຄຸມການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ດີກວ່າ ເຊິ່ງເປັນແງ່ມຸມທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບຄວາມພະຍາຍາມໃນການດໍາເນີນສັນຍານຫຼາຍຢ່າງ.
The Non-Inverting Amplifier: ການຂະຫຍາຍໄລຍະທີ່ສອດຄ່ອງ
ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ທີ່ ບໍ່ ປ່ຽນ ແປງ ທີ່ ຖືກ ໃຊ້ ຢ່າງ ກວ້າງ ຂວາງ ແມ່ນ ມີ ຊື່ ສຽງ ສໍາ ລັບ ການ ຮັກ ສາ ຂັ້ນ ຕອນ input ໃນ ລະ ຫວ່າງ ການ ຂະ ຫຍາຍ. ການຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຮູບແບບຕົ້ນສະບັບເປັນສິ່ງສໍາຄັນເປັນພິເສດໃນໂປຣແກຣມທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງໄລຍະ. ການຕັ້ງຄ່ານີ້ເປັນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະໃນການຂະຫຍາຍສຽງ, ບ່ອນທີ່ການຮັກສາຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານມີຄ່າຫຼາຍໂດຍນັກວິສະວະກອນ.
Voltage Follower: Perfecting Impedance Matching
voltage follower, ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເຄື່ອງຊ່ວຍເຫຼືອຄວາມເປັນເອກະພາບ, ພິສູດວ່າເປັນປະໂຫຍດໃນກໍລະນີທີ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການສົມທຽບ impedance. ໃນທີ່ນີ້, แรงดันອອກຈະສະທ້ອນເຖິງแรงดันอินพุต (Vout = Vin) ເພື່ອຫລຸດຜ່ອນພາລະຫນັກໃນຫມວດກ່ອນຫນ້ານີ້. ການຕັ້ງຄ່ານີ້ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນກາງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າສັນຍານມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ bandwidth ທີ່ດີທີ່ສຸດ, ໂດຍສະເພາະໃນຫມວດ sensor ບ່ອນທີ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງເປັນຄຸນນະພາບທີ່ຕ້ອງການ.
ການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ບວກ: ການກະຕຸ້ນການສັ່ນສະເທືອນແລະຜົນຜະລິດທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ
ເຖິງແມ່ນວ່າມີຫນ້ອຍລົງໃນກໍລະນີການຂະຫຍາຍຕົວມາດຕະຖານ, ແຕ່ການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ບວກເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບ oscillator ແລະ comparators. ໂດຍການບັງຄັບ op-amps ໃຫ້ເຂັ້ມແຂງ, ມັນຊ່ວຍໃນການຜະລິດຜົນຜະລິດທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ; Schmitt triggers ເປັນຕົວຢ່າງທີ່ໂດດເດັ່ນ. ປະເພດການຕອບສະຫນອງນີ້ສໍາຄັນສໍາລັບການສ້າງຄື້ນສີ່ຫຼ່ຽມທີ່ຫມັ້ນຄົງ ຫຼື pulses ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການດໍາເນີນສັນຍານແບບ digital ແລະ ການສ້າງໂມງ. ນັກວິສະວະກອນທີ່ຊໍານິຊໍານານໃຊ້ການຕັ້ງຄ່າເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອອອກແບບຫມວດເວລາທີ່ແນ່ນອນ, ຕອບສະຫນອງຂໍ້ຮຽກຮ້ອງທີ່ເຄັ່ງຄັດສໍາລັບການຄວບຄຸມແລະການເຮັດຊ້ໍາອີກ.
ສະຫລຸບແລ້ວ, ການຕັ້ງຄ່າຄໍາຕອບເປັນພື້ນຖານໃນການອອກແບບ op-amp. ການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ລົບມີສ່ວນເຮັດໃຫ້ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ການປັບປຸງ, ໃນຂະນະທີ່ການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ບວກຈະຂັບໄລ່ການສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ການສ້າງຜົນຜະລິດທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ. ການ ຄວບ ຄຸມ ໂຄງ ຮ່າງ ເຫລົ່າ ນີ້ ຈະ ເພີ່ມ ທະ ວີ ການ ອອກ ແບບ ຫມວດ, ບໍາ ລຸງ ລ້ຽງ ການ ພັດ ທະ ນາ ໃຫມ່ ແລະ ການ ແກ້ ໄຂ ທາງ ອິນ ເຕີ ແນັດ.
ການນໍາໃຊ້ທີ່ເພີ່ມທະວີຂຶ້ນຂອງ Operational Amplifiers
ເຄື່ອງຂະຫຍາຍການດໍາເນີນງານ, ທີ່ໄດ້ຮັບການສະເຫລີມສະຫລອງສໍາລັບຄວາມສາມາດໃນການປັບປ່ຽນ, ໄດ້ແຜ່ຂະຫຍາຍເຂົ້າໄປໃນຫຼາຍໂປຣແກຣມໃນຂອບເຂດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໃນຂອບເຂດຂອງການປັບປຸງສັນຍານ, ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ປະສານງານກັບເຄືອຂ່າຍ RC ເພື່ອຫລໍ່ຫຼອມເຄື່ອງຕອງ low-pass, high-pass ແລະ band-pass. ການຕັ້ງຄ່າເຊັ່ນ ເຄື່ອງຕອງ low-pass ລະດັບທີສອງດີເລີດໃນການຄວບຄຸມການແຊກແຊງທີ່ມີความถี่ສູງ, ຮັກສາຄວາມຊື່ສັດຂອງສັນຍານ. ການເດີນທາງຂອງບຸກຄົນໃນລະບົບສຽງທີ່ປັບປຸງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນປະໂຫຍດທີ່ເຫັນໄດ້ຂອງເຄື່ອງຕອງເຫຼົ່ານີ້, ເຮັດໃຫ້ສຽງແຈ່ມແຈ້ງຫຼາຍຂຶ້ນເຊິ່ງມີຜົນກະທົບໃນລະດັບສ່ວນຕົວ.
ການປັບປຸງຮູບແບບທາງດ້ານວິທະຍາສາດ
Op-amps ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສ່ວນປະກອບພື້ນຖານໃນໂປຣແກຣມຮູບແບບທາງດ້ານວິທະຍາສາດເຊັ່ນ integrators ແລະ differentiators. ພ້ອມດ້ວຍ capacitors ແລະ resistors, ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ດໍາເນີນການດໍາເນີນງານສັນຍານທີ່ຖືກຕ້ອງ. ນັກວິສະວະກອນທີ່ໃຊ້ປະໂຫຍດໃນລະບົບຄວບຄຸມໃຊ້ສ່ວນປະກອບເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອປັບປຸງວົງຈອນການຕອບສະຫນອງ, ເຊື່ອມໂຍງສ່ວນປະກອບທີ່ຈໍາເປັນຂອງຫມວດເຫຼົ່ານີ້ຕໍ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບ.
ຫມວດທີ່ຖືກຕ້ອງແລະການຂະຫຍາຍຕົວ
ເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນຫມວດທີ່ຖືກຕ້ອງ, ປະສົມກັບ op-amps ຫຼາຍຢ່າງຢ່າງສະຫລາດເພື່ອສົ່ງເສີມສັນຍານຂອງเซ็นเซอร์ທີ່ອ່ອນແອໃນຂະນະທີ່ຮັກສາອັດຕາການປະຕິເສດແບບທໍາມະດາທີ່ດີກວ່າ. ຫນ້າທີ່ນີ້ເປັນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະໃນສະພາບການທີ່ລະອຽດອ່ອນເຊັ່ນ thermocouples ບ່ອນທີ່ສັນຍານພຽງເລັກຫນ້ອຍກໍຕ້ອງມີການປົກປ້ອງ. ນອກຈາກນີ້, ການອ້າງອີງຂອງแรงดันຈະສົ່ງເສີມຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ DC ທີ່ຈໍາເປັນໂດຍ analog-to-digital converters (ADCs). ການໃຫ້ການອ່ານ ADC ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຈະເສີມສ້າງຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ສໍາຄັນຂອງລະບົບ.
ການຕິດຕໍ່ທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ ແລະ ການສັ່ນສະເທືອນ
ໃນການປະສານທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ, ເຄື່ອງປຽບທຽບມີບົດບາດສໍາຄັນ, ນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນແປງສັນຍານແບບ analog ເປັນຜົນຜະລິດທາງດ້ານຄອມພິວເຕີໂດຍການປຽບທຽບ voltage ເຂົ້າກັບຂອບເຂດທີ່ກໍານົດໄວ້. ປະສົບການທີ່ແທ້ຈິງໃນການຕິດຕາມທາງດ້ານຄອມພິວເຕີເນັ້ນເຖິງຄຸນຄ່າຂອງຄວາມສາມາດດັ່ງກ່າວ, ເຮັດໃຫ້ລະບົບຄອມພິວເຕີມີຄວາມແຈ່ມແຈ້ງ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, oscillator, ນໍາໃຊ້ວົງຈອນການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ບວກພາຍໃນ op-amps, ສ້າງຜົນອອກຂອງຄື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ ຄື້ນ sine, square ຫຼື triangle. oscillator ເຫລົ່າ ນີ້ ເປັນ ພື້ນຖານ ໃນ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ການ ສື່ສານ, ບ່ອນ ທີ່ ຄວາມ ຊື່ສັດ ຂອງ waveform ເປັນ ຈຸດ ໃຈກາງ ຂອງ ການ ສົ່ງ ສັນຍານ ທີ່ ແນ່ນອນ.
ການ ນໍາ ໃຊ້ ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ໃນ ໂປຣເເກຣມ ທີ່ ຂະ ຫຍາຍ ອອກ ກວ້າງ ເຫລົ່າ ນີ້ ຈະ ເປີດ ເຜີຍ ຄວາມ ສາ ມາດ ຂອງ ມັນ, ສັບ ຊ້ອນ ແລະ ກວ້າງ ຂວາງ. ບໍ່ວ່າຈະເປັນການເພີ່ມຄວາມຊື່ສັດຂອງສຽງໃນອຸປະກອນສ່ວນຕົວ ຫຼືຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງໃນອຸດສະຫະກໍາ, ອິດທິພົນຂອງ op-amps ກ່ຽວຂ້ອງກັນຢ່າງສະດວກສະບາຍໃນຂອບເຂດເຕັກໂນໂລຊີຕ່າງໆ, ເພີ່ມທະວີ ແລະ ຫລໍ່ຫຼອມປະສົບການຂອງມະນຸດ.
ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ໃຊ້ການໄດ້ ແລະ ຍຸດທະວິທີການອອກແບບທີ່ກ້າວຫນ້າ
ການຄົ້ນຄວ້າດ້ານປະສິດທິພາບຂອງ Op-Amps ໃນໂລກຈິງ
ໃນໂລກຂອງເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ໃຊ້ການໄດ້, op-amps ມັກຈະບິດເບືອນຈາກແບບຢ່າງໃນອຸດົມຄະຕິຂອງເຂົາເຈົ້າ, ນໍາໄປສູ່ການເດີນທາງຂອງການຄົ້ນພົບຜ່ານປັດໄຈການດໍາເນີນງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ປັດໄຈສໍາຄັນຢ່າງຫນຶ່ງແມ່ນຜະລິດຕະພັນທີ່ໄດ້ຮັບ-bandwidth (GBW), ຊຶ່ງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການຕອບສະຫນອງຂອງความถี่ ແລະ ບອກເຮົາຫຼາຍກ່ຽວກັບການເຮັດວຽກພາຍໃນຂອງສ່ວນປະກອບເຫຼົ່ານີ້. ຍົກຕົວຢ່າງ, op-amp ທີ່ມີ 10 MHz GBW ຈະຫລຸດຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສັນຍານສູງກວ່າ 10 MHz ໃນການຕັ້ງຄ່າຜົນປະໂຫຍດທີ່ເປັນເອກະພາບ, ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານສູງ. ການຄົ້ນຄວ້າ GBW ອະນຸຍາດໃຫ້ເຮົາປັບປຸງການອອກແບບຫມວດສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ສະແຫວງຫາການປັບປຸງສັນຍານທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ເປີດເຜີຍການເຕັ້ນລໍາທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນລະຫວ່າງການດໍາເນີນງານ ແລະ ຄວາມໄວ.
Slew Rate ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງການຕອບສະຫນອງຜົນຜະລິດ
ອັດຕາ ການ slew ຂອງ op-amp ແມ່ນ ກ່ຽວ ພັນ ຢ່າງ ໃກ້ຊິດ ກັບ ຄວາມ ສາມາດ ຂອງ ມັນ ທີ່ ຈະ ຮັບ ມື ກັບ ການ ປ່ຽນ ແປງ ຜົນງານ ຢ່າງ ວ່ອງໄວ - ເປັນ ລັກສະນະ ທີ່ ມີຄ່າ ຫລາຍ ໃນ ໂປຣເເກຣມ ທີ່ ຕ້ອງການ ການ ຕອບ ຮັບ ຢ່າງ ວ່ອງໄວ. ໃນກໍລະນີທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍການປ່ຽນແປງສັນຍານທີ່ວ່ອງໄວເຊັ່ນ pulse ແລະ ລະບົບ RF, op-amps ທີ່ອວດອ້າງອັດຕາການປ່ຽນແປງຫຼາຍກວ່າ 50 V / μs ຈະເປັນທີ່ປາຖະຫນາຫຼາຍ. ສິ່ງ ນີ້ ສະ ແດງ ໃຫ້ ເຫັນ ເສັ້ນ ທາງ ທີ່ ຈະ ສ້າງ ຫມວດ ທີ່ ບັນ ລຸ ການ ປ່ຽນ ສັນຍານ ທີ່ ແຈ່ມ ແຈ້ງ, ອະ ນຸ ຍາດ ໃຫ້ ເຮົາ ປະ ເຊີນ ກັບ ການ ທ້າ ທາຍ ຂອງ ການ ບິດ ເບືອນ ດ້ວຍ ປະ ສົບ ການ ທີ່ ງ່າຍ ດາຍ.
ການຈັດການກັບອິດທິພົນທີ່ສັບຊ້ອນຂອງแรงดันອັດຕະໂນມັດ
ແມ່ນແຕ່ປັດໄຈທີ່ສັບຊ້ອນເຊັ່ນ input offset voltage ກໍສາມາດມີຜົນກະທົບຫຼາຍຕໍ່ໂປຣແກຣມທີ່ຂັບໄລ່ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ສະທ້ອນເຖິງທໍາມະຊາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງການອອກແບບ op-amp. ບາງຄັ້ງ, parameter ເຫຼົ່ານີ້ມີສ່ວນເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດ. ການ ເລືອກ ສໍາລັບ op-amps ທີ່ ມີ ການ drift ຕ່ໍາ, ພ້ອມ ດ້ວຍ offset drift ຕ່ໍາ ກວ່າ 1 μV / °C, ຈະ ເພີ່ມ ຄວາມ ໄວ້ ວາງ ໃຈ ຂອງ ລະບົບ ໂດຍ ການ ຫລຸດຜ່ອນ ຄວາມ ບໍ່ ສອດຄ່ອງ ທີ່ ເກີດ ຈາກ ອຸນຫະພູມ. ໃນ ຂອບ ເຂດ ທີ່ ມີ ຄວາມ ແນ່ນອນ ສູງ ດັ່ງ ເຊັ່ນ ເຄື່ອງມື ແລະ ລະບົບ ການ ຄວບ ຄຸມ, ຄວາມ ຮູ້ ແຈ້ງ ເຫລົ່າ ນີ້ ພິສູດ ວ່າ ມີຄ່າ ຫລາຍ, ບ່ອນ ທີ່ ຄວາມ ຖືກຕ້ອງ ເປັນ ຫລັກ ທໍາ ຊີ້ ນໍາ.
ການ ປະ ເມີນ ການ ແລກປ່ຽນ ໃນ ການ ເລືອກ Op-Amp
ການ ເລືອກ op-amps ແມ່ນ ກ່ຽວຂ້ອງ ກັບ ການ ຄົ້ນຄວ້າ ຫາ ສະພາບ ຂອງ ການ ແລກປ່ຽນ. ໃນໂປຣແກຣມທີ່ບໍ່ສໍາຄັນ, model ເຊັ່ນ C13974 LM741CN / NOPB ສະເຫນີທາງແກ້ໄຂທີ່ເຫມາະສົມກັບງົບປະມານ. ໃນ ຂະນະ ດຽວ ກັນ, ຄວາມ ດຶງ ດູດ ໃຈ ຂອງ ລົດ ທີ່ ມີ ສຽງ ດັງ ຕ່ໍາ, ດັ່ງ ເຊັ່ນ C94590 OPA1612AIDR, ດຶງ ດູດ ໃຈ ຜູ້ ອອກ ແບບ ສຽງ ແລະ ອຸປະກອນ ການ ແພດ. ໃນກໍລະນີທີ່ການສົ່ງຂໍ້ມູນໄວເປັນສິ່ງສໍາຄັນ, op-amps ຄວາມໄວສູງເຊັ່ນ C9648 AD8065ARTZ-REEL7 ຈະເພີ່ມລະບົບການສື່ສານໂດຍການສົ່ງເສີມຂອບເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງ ແລະ ຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຂໍ້ມູນ.
ການນໍາໃຊ້ຄໍານຶງເຖິງການອອກແບບທີ່ໃຊ້ການໄດ້ ແລະ ຄວາມຊ່ຽວຊານ
ການນໍາໃຊ້ຫຼັກການເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງມີຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມຖືກຕ້ອງທາງດ້ານເຕັກນິກແລະການປະຕິບັດໃນໂລກຈິງ. ຜູ້ ອອກ ແບບ ຕ້ອງ ເພິ່ງ ອາ ໄສ ການ ຕັດສິນ ໃຈ ທີ່ ມີ ປະສົບ ການ ຂອງ ເຂົາ ເຈົ້າ ເພື່ອ ຊອກ ຫາ ການ ພົວພັນ ລະຫວ່າງ ປະສິດທິພາບ ທີ່ ດີກວ່າ, ລາຄາ ແພງ ແລະ ຄວາມ ສາມາດ ຂອງ ສ່ວນ ປະກອບ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ການເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າມີສຽງດັງຫນ້ອຍທີ່ສຸດອາດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ເລືອກລະດັບສຽງທີ່ເຫມາະສົມກັບສະພາບການ, ແທນທີ່ຈະເປັນຄ່າຕ່ໍາທີ່ສຸດ. ວິທີການທີ່ຮອບຄອບແລະເປັນສ່ວນຕົວນີ້ເນັ້ນເຖິງຄວາມສໍາຄັນຂອງການແກ້ໄຂທີ່ສະເພາະໃນຂອບເຂດທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຂອງການອອກແບບເອເລັກໂຕຣນິກ, ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນໂດຍຄວາມຮູ້ສຶກແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງມະນຸດ.
ສະຫລຸບ
ເຄື່ອງຂະຫຍາຍການດໍາເນີນງານມັກເອີ້ນວ່າ op-amps ເປັນຈຸດໃຈກາງຂອງເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຊ່ອງວ່າງລະຫວ່າງທິດສະດີແລະການນໍາໃຊ້ໃນຕົວຈິງ. ສ່ວນປະກອບເຫຼົ່ານີ້ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຫນ້າທີ່ຕ່າງໆ ລວມທັງການປັບປຸງສັນຍານ, ລະບົບຄວບຄຸມ ແລະ ການອອກແບບເອເລັກໂຕຣນິກຫຼາຍຢ່າງ. ນັກ ວິສະວະກອນ ສາມາດ ເພີ່ມ ປະສິດທິພາບ ຂອງ op-amp ຜ່ານ ເຄືອ ຂ່າຍ ການ ຕອບ ຮັບ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ ພິຈາລະນາ ຂໍ້ ຈໍາກັດ ຂອງ ມັນ. ຄວາມເຂົ້າໃຈດັ່ງກ່າວຊ່ວຍໃຫ້ມີການແກ້ໄຂທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນໃນຂະແຫນງການເຕັກໂນໂລຊີ, ລວມທັງຂະບວນການອຸດສະຫະກໍາ, ຂະແຫນງການລົດໃຫຍ່ ແລະ ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກ.
ການຄົ້ນຄວ້າລາຍການ LCSC
ສໍາລັບບຸກຄົນທີ່ສະແຫວງຫາສ່ວນປະກອບ op-amp ທີ່ໄວ້ວາງໃຈໄດ້, ລາຍການທີ່ກວ້າງຂວາງຂອງ LCSC ໃຫ້ແຫລ່ງຊ່ວຍເຫຼືອທີ່ອຸດົມສົມບູນພ້ອມກັບການສະເຫນີທີ່ອອກແບບເພື່ອສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸດສະຫະກໍາທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
ການມີສ່ວນຮ່ວມກັບຊຸມຊົນ LCSC
ການ ເຂົ້າຮ່ວມ ຊຸມ ຊົນ LCSC ເປັນ ຊ່ອງ ທາງ ພິເສດ ສໍາລັບ ຜູ້ ຊ່ຽວຊານ ທີ່ ຈະ ແລກປ່ຽນ ຄວາມ ຮູ້ ແຈ້ງ, ຮ່ວມ ມື ກັບ ການ ທ້າ ທາຍ ຂອງ ການ ອອກ ແບບ ແລະ ສອດຄ່ອງ ກັບ ຄວາມ ກ້າວຫນ້າ ທາງ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ - ການ ເດີນທາງ ທີ່ ສົ່ງ ເສີມ ການ ແກ້ ໄຂ ບັນຫາ ໃຫມ່ ແລະ ເພີ່ມ ຄວາມ ເຂົ້າ ໃຈ ກ່ຽວ ກັບ ແນວ ໂນ້ມ ໃຫມ່.
ສະຫລຸບ
ການ ເຂົ້າ ໃຈ ການ ນໍາ ໃຊ້ ໃນ ໂລກ ຈິງ ຂອງ op-amps ແລະ ການ ມີ ສ່ວນ ຮ່ວມ ກັບ ຊຸມ ຊົນ ອຸດສະຫະ ກໍາ ເປັນ ເສັ້ນທາງ ທີ່ ຈະ ດໍາ ເນີນ ຕໍ່ ໄປ ໃນ ໂລກ ທີ່ ພັດທະນາ ຂອງ ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ໂທຣນິກ ສະ ໄຫມ ໃຫມ່ ຢ່າງ ມີ ປະສິດທິພາບ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ (FAQ)
Q1: operational amplifier (op-amp) ແມ່ນຫຍັງ?
op-amp ແມ່ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍຄວາມສົນໃຈສູງທີ່ມີอินพุตທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຜົນອອກດຽວ, ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການประมวลผลສັນຍານ, ການຕອງແລະການຄິດໄລ່ແບບ analog.
Q2: ລັກສະນະທີ່ເຫມາະສົມຂອງ op-amp ແມ່ນຫຍັງ?
op-amp ທີ່ເຫມາະສົມມີ:
ຜົນປະໂຫຍດຂອງວົງຈອນເປີດທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ
impedance input ທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ
ບໍ່ມີ impedance output
bandwidth ທີ່ ບໍ່ ມີ ຂອບ ເຂດ
ອັດຕາສ່ວນການປະຕິເສດແບບທໍາມະດາທີ່ສົມບູນແບບ (CMRR)
Q3: ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ inverting ແລະ non-inverting amplifiers ແມ່ນຫຍັງ?
Inverting amplifiers ປ່ຽນແປງຂົ້ວຂອງສັນຍານເຂົ້າແລະໃຊ້ການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ລົບ.
ເຄື່ອງ ຂະ ຫຍາຍ ທີ່ ບໍ່ ປ່ຽນ ແປງ ຈະ ຮັກ ສາ ຂັ້ນ ຕອນ input ແລະ ໃຫ້ ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ທີ່ ຫມັ້ນ ຄົງ.
Q4: ແນວ ຄິດ "virtual short" ໃນ op-amps ແມ່ນ ຫຍັງ?
ເນື່ອງຈາກຜົນປະໂຫຍດຂອງວົງຈອນເປີດສູງ, ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ input inverting ແລະ non-inverting ເກືອບ 0 ເມື່ອມີການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ລົບ, ເຮັດໃຫ້ "virtual short".
Q5: ຄໍາຕອບໃນແງ່ລົບປັບປຸງປະສິດທິພາບ op-amp ແນວໃດ?
ການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ລົບເຮັດໃຫ້ຜົນປະໂຫຍດຫມັ້ນຄົງ, ຫລຸດຜ່ອນການບິດເບືອນ ແລະ ເພີ່ມຂອບເຂດ, ເຮັດໃຫ້ amplifier ຄາດການໄດ້ແລະໄວ້ວາງໃຈໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ.
Q6: ການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງ op-amps ມີຫຍັງແດ່?
Op-amps ຖືກໃຊ້ໃນ:
ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ
ເຄື່ອງຕອງທີ່ໃຊ້ໄດ້
ເຄື່ອງມືຂະຫຍາຍເຄື່ອງມື
ປຽບທຽບ ແລະ oscillator
ເງື່ອນໄຂສັນຍານຂອງ Sensor
Q7: op-amps ຄວາມໄວສູງດີກວ່າເຄື່ອງໃຊ້ທົ່ວໄປບໍ?
ບໍ່ຈໍາເປັນ - op-amps ຄວາມໄວສູງ (ຕົວຢ່າງ: AD8065) ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການດໍາເນີນສັນຍານທີ່ໄວ, ແຕ່ op-amps ທີ່ມີຈຸດປະສົງທົ່ວໄປ (ຕົວຢ່າງ: LM741) ມີລາຄາແພງສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ມີความถี่ຕ່ໍາ.